Способ контроля профиля сечения и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольно-т1змерительной технике. Цель изобретения - повьшение производительности контроля и расширение диапазона измерения. Контролируемую поверхность внутреннего отверстия объекта освещают источниками 1,2 излучения , регистрируют распределение интенсивности отраженного от поверхности отверстия излучения линейкой 3 прибора с зарядовой связью (ПЗС), жестко связанной с платформой 4. Выходная информация линейки 3 ПЗС обрабатывается блоком 5 преобразования на выходе которого формируются сигналы , пропорциональные величине ширины оптических полей источников 1,2 излучения . По разности полученных сигналов , определяемой сумматором, судят о величине искажения профиля сечения обьекта. 2 с.п ф-лы, 3 ил. Sfi (Л

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 01 В 21/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4140641/24-28 (22) 30.10.86 (46) 07 ° 08.88. Бюл. № 29 (72) Г.Д.Семилетов, А,Б,Самсонов, Т.С.Кондратова и Ю.А.Горбачев (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1165881, кл. G 01 В 11/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 637704,,кл. G 01 В 11/24, 1977. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ СЕЧЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, Цель изобретения — повышение производительности контроля и расширение диаЛ0» 1415066 А1 пазона измерения. Контролируемую поверхность внутреннего отверстия объекта освещают источниками 1,2 излучения, регистрируют распределение интенсивности отраженного от поверхности отверстия излучения линейкой 3 прибора с зарядовой связью (ПЗС), жестко связанной с платформой 4. Выходная информация линейки 3 ПЗС обрабатывается блоком 5 преобразования на выходе которого формируются сигналы, пропорциональные величине ширины оптических полей источников 1,2 излучения. По разности полученных сигналов, определяемой сумматором, судят о величине искажения профиля сечения ф объекта. 2 с.п, ф-лы, 3 ил.

1415066

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть

Использовано для контроля кривизны оси глубоких отверстий.

Цель изобретения - повышение производительности контроля и расширеНие диапазона измерения путем регистрации двух изображений, отраженных от внутренней поверхности объекта.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства контроля профиля сечения; на фиг.2 - формирование отраженного от поверхности контролируемого сечения светового поля вдоль 15 линии регистрации; на фиг.3 - форма бтраженного поля.

Устройство контроля профиля сечения содержит первый и второй источники 1 и 2 света, фотоприемник, выпол- 20

Ненный в виде ПЗС-линейки 3, жестко связанную с платформой 4 и установлен«

Byro параллельно прямой, соединяющей источники 1 и 2 излучения. Выход ПЗСлинейки 3 соединен с входом блока 5 25 преобразования, два выхода которого через сумматор 6 соединены с входом блока 7 регистрации, поворотную платформу 8 с установленными на ней источниками 1 и 2 излучения и привод 9, 30

Механически связанный с поворотной платформой 8. Приемная плоскость

ПЗС-линейки 3 устанавливается параллельно плоскости поворотной платформы 8.

Блок 5 преобразования может быть

Выполнен в виде счетчика элементов

ПЗС-линейки 3, освещенность которых превышает пороговое значение, Устройство работает следующим об- 40 разом.

Отверстие 10 выставляется вдоль оси вращения платформы 8. Внутренняя поверхность отверстия 10 освещается двумя источниками 1 и 2 света, 45

Световой поток от двух источников

1 и 2 света отражается от внутренней поверхности отверстия 10 и попадает на ПЗС-линейку 3. При искривлении оси цилиндрической поверхности изменяется ширина регистрируемого оптического поля. Разность ширины одного поля вдоль линии регистрации и ширины второго поля пропорциональна кривизне оси отверстия с учетом зна55 ка, а их полусумма соответствует ширине отраженного оптического поля идеальной цилиндрической поверхности.

Это позволяет однозначно рассчитать абсолютное значение кривизны поверхности. Если плоскость размещения источников 1 и 2 излучения и плоскость искривления оси отверстия не совпадают, отраженные поля не симметричны, причем вдоль линии регистрации ширина отраженного поля не является максимальной, Поэтому при вращении источников 1 и 2 излучения вокруг оси

ПЗС-линейки 3 до получения максимальной ширины осуществляется совмещение плоскости размещения источников 1 и

2 излучения с плоскостью искривления отверстия. ПЗС-линейка 3 осуществляет считывание оптических полей, отраженных от внутренней поверхности отверстия, преобразует их в электрические сигналы, которые поступают на вход блока 5 преобразования, на выходе которого формируются два значения сигналов, соответствующих двум оптическим полям, Разность этих двух значений вычисляется в сумматоре 6 и поступает в блок 7 регистрации. Вращением платформы 8 с помощью привода 9 добиваются, чтббы значение ширины одного из оптических полей приняло значение максимума. Тогда по двум значениям ширины (по их разности) судят о кривизне оси отверстия.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью двух точечных источников

1 и 2 излучения освещают внутреннюю поверхность отверстия 10, Световой поток от двух точечных источников 1 и 2 излучения отражается от внутренней поверхности отверстия 10 и отраженное поле регистрируется вдоль прямой 11, параллельной прямой, соединяющей источники 1 и 2 излучения (фиг.2). При идеальной цилиндрической поверхности (фиг.2) два отраженных поля симметричны относительно оси отверстия. Цилиндрической поверхности с искривленной осью соответствуют два несимметричных отраженных оптических поля (фиг.2). При искривлении оси цилиндрической поверхности изменяется ширина регистрируемого оптического поля, причем при малой кривизне оси уменьшение ширины пропорционально кривизне оси одного знака, а увеличение пропорционально кривизне другого знака. Таким образом, ширина отраженного оптического поля от одного источника излуче3

141506 ния увеличивается, а от другого уменьшается. Поэтому разность ширины одного поля вдоль прямой 11 регистрации и ширины второго поля пропорциональна кривизне оси отверстия с учетом знака.

При совпадении плоскости размещения источников 1 и 2 излучения и плоскости искривления оси отверстия отраженное оптическое поле симметрично и имеет вид полумесяцев (фиг.3), причем,максимальную ширину полумесяц имеет вдоль оси симметрии, совпадающей с линией регистрации. Если 15 плоскость смещения источников 1 и 2 излучения и плоскость искривления оси отверстия не совпадают, полумесяцы получаются неправильной формы (фиг.З), причем вдоль линии регистра- 20 ции ширина полумесяца не является максимальной. Поэтому при вращении плоскости смещения источников излучения до получения максимальной ширины осуществляется совмещение плоскос- 25 ти размещения источников 1 и 2 с плоскостью искривления отверстия.

Ф о р мул а и з о б р е т е н и я

1. Способ контроля профиля сечения, заключающийся в том, что формируют два световых потока от разных источников излучения, освещают ими контролируемый объект, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности контроля .и

4 расширения области применения, регистрируют отраженные от внутренних поверхностей контролируемого объекта два световых поля, определяют распределение интенсивности отраженных от внутренней поверхности контролируемого объекта двух световых полей вдоль прямой, параллельной. прямой, соединяющей источники излучения, поворачивают вокруг оси контролируемого объекта источники излучения до получения максимальной интенсивности одного из световых полей, и в данный момент определяют разность интенсивностей двух световых полей, по которой судят о величине искажения профиля сечения.

2. Устройство контроля профиля сечения„ содержащее оптически связанные первый источник излучения и фотоприемник, блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения области применения, оно снабжено вторым источником излучения, оптически связанным с фотоприемником, последовательно соединенными блоком преобразования и сумматором, вход блока связан с выходом фотоприемника, выход сумматора связан с входом блока регистрации, фотоприемник выполнен в виде линейки фоточувствительных элементов, а источники излучения установлены симметрично и с возможностью поворота вокруг оси фотоприемника.

1415066

Составитель В,Молодцов

Редактор Н..Рогулич Техред М.Ходанич Корректор М.Васильева

Заказ 3862/37

Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4